Programmeringsparadigmer og algoritmer

Jeppe Fjeldgaard Qvist

2025-09-22

Dagens program

  • Kodning i en verden med AI …
  • Software
    1. programmering som disciplin.
    2. Hvordan får vi hardwaren til at gøre det vi gerne vil have den til?
    3. Hvilke principper ligger til grund for dette
  • Øvelse i plenum

Skal vi stadig kode?

Forestil jer, at vi har anvendt AI til at bygge et system ved hjælp af prompts. Dette system er skabt gennem iterative interaktioner, hvor vi kontinuerligt forbedrer og tilpasser resultatet baseret på vores instruktioner.

Med hver prompt giver vi AI’en specifikke anvisninger, som danner grundlaget for systemets funktionalitet.

> lav et system der ...
> tilføj X ...
> tilføj y ...
> osv ... [Denne proces vil typisk involvere en hel del prompts]

Det kører, det virker. Vi bruger det i et par år, men så opstår der et nyt behov. Kan vi, uden nogen kodningsfærdigheder, vende tilbage til koden og tilføje nye funktioner? Kan vi overhovedet genskabe systemet 1:1, selv hvis vi i et øjeblik af klarsyn faktisk gemte vores prompts?

Min personlige og nuværende erfaringer siger nej…

Men hvad tænker I?

De blinde leder de blinde

Jeg ville heller ikke oversætte en tekst til kinesisk og derefter ukritisk sende den til udgivelse i Kina.

Et læringsperspektiv

Tænk på, hvad Words stavekontrol har gjort for skrivefærdigheder.

Python-kodning

  1. Åben terminal/kommandoprompt
  2. Skriv: Python3 [tryk Enter]
  3. Skriv: print("Hello World!") [tryk Enter]

Python programmer (1)

  1. Åben TextEdit [Mac] eller Notepad [Windows]
  2. Skriv:
tekst = "Hello World!"
for i in range(10):
  print(tekst)
  1. Gem filen som: hello_world.py


Python programmer (2)

  1. Åben Positron (eller VScode)
  2. Vælg: ny fil
  3. Gem som: test_tal.py
  4. Skriv:
tal = 5
if (tal < 10):
  print("Tallet er mindre end 10")
else: 
  print("Tallet er ikke mindre end 10")
  1. Kør koden
    5.1. Run [CTRL+ALT+N] eller markér kode [CMD+Enter]


Python programmer (3)

  1. Åben TextEdit [Mac] eller Notepad [Windows]
  2. Skriv:
def main():
    """Hovedfunktion for simpel lommeregner"""
    print("Simpel lommeregner - Addition")
    print("=" * 30)

    # Bed brugeren om at indtaste to tal
    tal1 = float(input("Indtast det første tal: "))
    tal2 = float(input("Indtast det andet tal: "))

    # Beregn summen
    resultat = tal1 + tal2

    # Vis resultatet
    print(f"\n{tal1} + {tal2} = {resultat}")


if __name__ == "__main__":
    main()
  1. Gem filen som: lommeregner.py


Data

Lagring af data

Abstraktion

Algoritmer

Algoritme øvelse

  1. Udskrive alle lige tal mellem 1 og 100 (Hint: I Python kan lige tal findes med: tal % 2 == 0)
  2. Input et positivt heltal mellem 1 og 200 og giv arealet på en kvadrat med en sidelængde svarende til input-tallet som output (Hint: \(sidelængde^2\), sidelængde ** 2).
  3. Brugeren giver et navn som input. Hvis navnet er ”Arthur” så output ”Har du husket dit håndklæde?”. For alle andre navne output ”Hej ” + navnet + ”!”.

Praktisk øvelse i Position og introduktion til notebooks

Programmeringsparadigmer

Language Paradigms Description
R Functional, Procedural Primarily used for statistical computing and data analysis, R supports functional programming but also allows for procedural and object-oriented techniques.
Python Object-Oriented, Procedural, Functional A versatile language popular in data science, web development, and automation, Python supports multiple paradigms, including procedural, object-oriented, and functional programming.
Java Object-Oriented, Concurrent, Imperative Java is heavily used in enterprise software, Android development, and large-scale systems. It focuses on the object-oriented paradigm but also supports concurrency and imperative programming.
JavaScript Event-Driven, Functional, Procedural, Object-Oriented Used mainly for web development, JavaScript is a multi-paradigm language supporting event-driven, functional, and object-oriented programming.
C Procedural, Imperative A powerful system programming language, C is procedural and imperative, offering close-to-hardware performance.
C++ Object-Oriented, Procedural, Generic, Functional Extends C with object-oriented features while also supporting procedural, functional, and generic programming, making it popular for systems and game development.
C# Object-Oriented, Procedural, Event-Driven, Functional A language developed by Microsoft, C# is used in a variety of applications from web to desktop to game development. It supports object-oriented programming and functional paradigms.
Haskell Functional, Declarative Haskell is a purely functional language known for its use in academic and high-assurance systems. It emphasizes immutability, declarative programming, and type safety.
Scala Functional, Object-Oriented A language that blends functional and object-oriented programming, Scala is often used in big data, distributed computing, and scalable systems.
Go Procedural, Concurrent Designed for simplicity and scalability, Go is used in cloud infrastructure and systems programming. It is procedural and supports concurrency.
Swift Object-Oriented, Protocol-Oriented, Functional Primarily used for iOS/macOS development, Swift supports multiple paradigms, including object-oriented and protocol-oriented programming.
Ruby Object-Oriented, Procedural, Functional Ruby is known for its elegance and simplicity, popularized by the Rails framework. It supports object-oriented, procedural, and functional paradigms.
PHP Object-Oriented, Procedural, Functional PHP is widely used for server-side web development. It started as a procedural language but now supports object-oriented and functional programming.
Perl Procedural, Object-Oriented, Functional Often used for scripting and system administration tasks, Perl supports procedural, object-oriented, and functional programming.
Lisp Functional, Procedural, Meta-programming Lisp is one of the oldest programming languages. It is primarily functional but also supports meta-programming and procedural programming.
Prolog Logic, Declarative A logic programming language, Prolog is used in AI and computational linguistics. It follows a declarative paradigm, where the logic of computation is expressed without describing its control flow.
SQL Declarative, Set-based SQL is a domain-specific language used for database querying and management. It follows a declarative paradigm, where users specify what they want rather than how to compute it.
MATLAB Procedural, Array-Oriented, Functional Primarily used for numerical computing, MATLAB supports procedural and array-oriented programming. It is commonly used in scientific computing and engineering applications.
Rust Procedural, Functional, Concurrent, Memory-safe Rust is a system programming language focused on safety and performance. It supports procedural and functional paradigms with strong concurrency and memory safety guarantees.
Kotlin Object-Oriented, Functional Kotlin is used for Android development and web applications. It is a modern language that supports both object-oriented and functional programming, offering interoperability with Java.
Scheme Functional, Procedural, Meta-programming A minimalist dialect of Lisp, Scheme emphasizes functional and meta-programming with a simple syntax.
Erlang Functional, Concurrent Erlang is designed for building highly concurrent, distributed, and fault-tolerant systems, following functional and concurrent paradigms.
F# Functional, Object-Oriented, Procedural F# is part of the .NET ecosystem, with a focus on functional programming, but it also supports object-oriented and procedural paradigms.

Procedureorienteret Programmering

Procedureorienteret programmering baseres på, at man beskriver for computeren—trin for trin—hvad den skal foretage sig, og hvordan dens tilstand skal ændre sig. Paradigmet kan kaldes for programmering på elektronikkens præmisser.

De mest kendte programmeringssprog hvor procedureorienteret programmering gør sig gældende er C og Pascal.

Funktionel Programmering

I det funktionsorienterede paradigme behandles opgaven, der skal løses, som en evaluering af matematiske funktioner. Et eksempel på funktionelt programmeringssprog er R, som I kommer til at møde til jeres statistikkursus.

Logikbaseret Programmering

Logikbaseret programmering er, i den bredeste forstand, brugen af matematisk logik til computerprogrammering. Det mest kendte programmeringssprog hvor logikbaseret programmering gør sig gældende er Prolog.

Objektorienteret Programmering

I det objektorienterede paradigme behandles opgaven, der skal løses, ved brug af såkaldte objekter.

Et objekt i programmet repræsenterer en forestilling af objektet i virkeligheden. Objekter med lignende egenskaber samles i klasser.

En vigtig del af det objektorienterede paradigme er at skjule implementationen, således at objektet ligner virkeligheden, og implementationsdetaljer kan modificeres, uden at måden hvorpå objektet benyttes udefra ændres. Eksempler på programmeringssprog hvor objektorienteret programmering gør sig gældende er bl.a. Python, Java, C++ og C#.

Fordelen ved at programmere i et OOP (objekt-orienteret programmering) er, at vi kan organisere implementeringen omkring vores data som “objekter” frem for en organisering omkring funktioner.

Fem centrale koncepter vi kommer til at se på i løbet af kurset:

  1. Klasser og objekter.

  2. Attributter og metoder.

  3. Encapsulation (“afskærmning? indkapsling?”)

  4. Inheritance (“nedarvning”)

  5. Polymorphism (“foranderlighed”)

Mini-projekter

  • Fælles grundstruktur for alle projekter: Alle projekterne kan opbygges med disse fælles komponenter.
    • Undervisningscase: Fremmøderegistrering
    • Borgerhenvendelsessystem
    • Ventelistehåndtering til sundhedsvæsenet
    • Affaldshåndteringssystem
    • Tilskudsberegner

I kan, til de sidste workshops eller løbende, selvstændigt udvide jeres systemer baseret på jeres interesse. Forventningen iht. hvad I skal kunne til eksamen, er det I bliver præsenteret for i litteraturen og undervisningen.

Fremmøderegistrering

  • PROBLEM: Vi skal registrere fremmøde for flere elever.
  • TEKNISK UDFORDRING: Uden OOP bliver det hurtigt rodet.

Eksemplet her bliver praktisk umuligt, hvis der er \(100+\) elever.

Dictionaries gør det nemmere at arbejde med

Lav jeres egne dictionaries, der kan anvendes til jeres case

  • Borgerhenvendelse: navn, emne, dato
  • Venteliste: patient_navn, behandling, prioritet
  • Affald: adresse, type, vægt
  • Tilskud: navn, type, beløb